(57)【要約】【課題】  交流電源を用いる抵抗負荷駆動機器において、負荷駆動装置と抵抗負荷との間に存するコネクタの接触不良を精度良く確実に検出できる装置を提供する。【解決手段】  抵抗負荷14に流れる駆動交流電流Ioがゼロクロスする瞬間の前後の一定期間を不感帯期間とし、他の期間を検出対象期間として、この検出対象期間内において駆動交流電流値に対応する検出電圧値Vdを予め設定しておいた判断閾値Vtと比較し、検出電圧値Vdが判断閾値Vtを下回る状態が一定期間に亘り一定回数以上検出された場合にコネクタ13の接触不良と判断する。【選択図】  図１
2007135259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源により負荷駆動装置によって選択的に駆動される抵抗負荷を有し、該負荷駆動装置と該抵抗負荷との間にはコネクタが設けられている機器にあって該コネクタの接触不良を検出する装置であって；
該抵抗負荷に流れる駆動交流電流がゼロクロスする瞬間の前後の一定期間を不感帯期間とし、他の期間を検出対象期間として、該検出対象期間内において該駆動交流電流値を予め設定しておいた判断閾値と比較し、該駆動交流電流値が該判断閾値を下回る状態が一定期間に亘り一定回数以上検出された場合に該コネクタの接触不良と判断すること；
を特徴とするコネクタ接触不良検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の貯湯式給湯装置であって；
上記接触不良判断がなされたときには上記負荷駆動装置に作用して上記抵抗負荷への上記駆動交流電流の供給を絶つこと；
を特徴とするコネクタ接触不良検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の貯湯式給湯装置であって；
上記接触不良判断がなされたときには、可視的警報、可聴的警報のいずれか一方または双方を発生する報知装置を有すること；
を特徴とするコネクタ接触不良検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源により負荷駆動装置によって選択的に駆動される抵抗負荷を有し、負荷駆動装置と抵抗負荷との間にはコネクタが設けられている機器において、当該コネクタの接触不良を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷駆動装置により電源線路が閉じられたときに一般に商用電源に代表される交流電源によって選択的に駆動される抵抗負荷を持つ機器というのは種々有るが、特に数アンペアから数十アンペアに昇る大電流で抵抗負荷が駆動される機器、例えば電気ヒータとか食器洗い乾燥器等においては、負荷駆動装置と抵抗負荷の間に設けられているコネクタに接触不良が生じた場合、単に抵抗負荷が駆動されなくなると言うだけではなく、大きな問題に繋がることもある。
【０００３】
例えば、コネクタの接合部間にアーク放電が繰り返されたり継続することにより、コネクタ部分が過熱し、変形してコネクタとしての機能を果たさなくなったり、ひいては機器にも及んで、最悪の場合には火災に至ることも考えられる。
【０００４】
そこで従来例からも、特に大電力を消費する負荷を持つ機器ではハーネス（配線）の断裂を電気的に速やかに検出しようとする技術は種々考えられており、例えば下記特許文献１ではハーネスが断線し、アーク放電が発生するとハーネスに流れる電流が本来の値から低下するので、この電流値を監視することで断線（アーク放電）を判定していた。
【特許文献１】特開2002-125310号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この技術は電源として直流電源を使用する場合に適用可能なものであり、交流電源には援用することができなかった。何故ならば交流電源の場合、電源電流波形のゼロクロス近傍ではそもそも電流値が低下するので、単に一定の閾値との比較において電流値のみを監視する方法では正常な状態であるのかハーネスに異常が生じている結果なのかを判断できないからである。
【０００６】
なお、抵抗負荷が故障するか、抵抗負荷が接続されていない場合に、エラー判定を行う技術もあったが、これは一定期間継続してアンサー信号に変化が見られないときにエラー判定するものであって、抵抗負荷への出力コネクタが断続的な接触不良を起こしている状態では抵抗負荷の状態を表すアンサー信号も断続的に変化することがあるものの、エラー判定には至り得ないことが多く、結局はコネクタの接触不良検出まではできないことが殆どであった。
【０００７】
本発明はこうした点に鑑みて成されたもので、交流電源を用いる抵抗負荷駆動機器においても、負荷駆動装置と抵抗負荷との間に存するコネクタの接触不良を精度良く確実に検出できる装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、
交流電源により負荷駆動装置によって選択的に駆動される抵抗負荷を有し、負荷駆動装置と抵抗負荷との間にはコネクタが設けられている機器にあって当該コネクタの接触不良を検出する装置であって；
抵抗負荷に流れる駆動交流電流がゼロクロスする瞬間の前後の一定期間を不感帯期間とし、他の期間を検出対象期間として、この検出対象期間内において駆動交流電流値を予め設定しておいた判断閾値と比較し、駆動交流電流値が判断閾値を下回る状態が一定期間に亘り一定回数以上検出された場合にコネクタの接触不良と判断すること；
を特徴とするコネクタ接触不良検出装置を提案する。
【０００９】
また、本発明の特定の態様に依れば、上記の接触不良判断がなされたときには負荷駆動装置に作用して抵抗負荷への駆動交流電流の供給を絶つコネクタ接触不良検出装置も提案され、その際には使用者に対し、可視的警報、可聴的警報のいずれか一方または双方を発生するように構成されたコネクタ接触不良検出装置も提案される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来は交流電源の場合には負荷駆動装置と抵抗負荷との間に設けられているコネクタの接触不良を精度良く検出することができなかった所、これが可能となるので、コネクタの破損から重大な事態をも招き兼ねないコネクタ部分におけるアーク放電に基づく故障，事故を未然に防ぐ可能性を高め得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１には本発明によるコネクタ接触不良検出装置10の望ましい一実施形態が示されている。抵抗負荷14は交流電源11からの交流電力を受けることで駆動されるもので、図中では模式的に開閉する有接点でしか示していないが負荷駆動装置12が電源線路を閉じると、機器の必要上から設けられているコネクタ13を介して交流電流が抵抗負荷14に供給され、抵抗負荷14が駆動される。
【００１２】
負荷駆動装置12はその機器毎に設けられている制御装置20により制御され、昨今ではそうした制御装置はマイクロコンピュータ(図中、「マイコン」と略記)20により構成されることが多い。
【００１３】
しかるに、本発明によるコネクタ接触不良検出装置10は、抵抗負荷14に流れるその時々の交流電流値を電流検出装置15により検出し、判断回路に送るが、この実施形態では当該判断回路もまた、マイコン20で兼用されている。そのため、マイコン20での信号としての処理に適当なように、検出電流値は実際には検出電圧値に変換されるのが便利である。
【００１４】
すなわち、電流検出装置15は図示の場合のように、カレントトランス16を用いてその二次側出力を整流回路17により整流し、要すればマイコン20が取り扱うのに適当なる検出電圧範囲変動となるように分圧回路18を介した検出電圧値Vdとして出力するような構成が便利である。この構成では当然、交流電流の正負のいずれにおいても絶対値に変換して検出されていることになる。但しもちろん、図示構成に限らず、実質的にその時々の駆動交流電流値を検出できる回路構成であれば何でも良い。簡単には微小抵抗値の抵抗を電源線路に直列に挿入し、その両端電圧降下を検出することで実質的に駆動交流電流値を検出するような構成であっても良い。
【００１５】
コネクタ13の接触不良判定は既述のように判断回路20としてのマイコン20で行うが、判定は図２に示すような関係で行う。図２中の横軸tは時間である。まず、図２(B)に示されているように、検出電圧Vd（電圧Vdに化体した駆動交流電流値）と、マイコン20に付属の記憶装置21等に予め記憶させておいた判定閾値Vtとが比較される。そして、検出電圧Vdが一定時間内（例えば10秒間以内に）に判定閾値Vtを一定回数以上（例えば3回以上)下回るようならば、コネクタ13の接触不良と判断する。これにより、コネクタ13の電極の嵌合状態が甘く、接触不良によるアーク放電が頻繁に起こることでコネクタ13が過熱してしまうような不都合を防止できる。また、一定回数以上基準を下回ってから接触不良と判断するのは、瞬時停電やノイズによる変動等、商用電源側の原因による変動をコネクタ13の接触不良と誤検知しないためであって、これにより、図２(A) に示したコネクタ接触不良Coffが真の接触不良であると判断できる。
【００１６】
但し、本発明ではさらに、上述のような判定をなすにも、次のような基準に基づいている。抵抗負荷13に流れる電流が交流電源11からの交流電流である場合、その波形はもちろん、図２(A) に示されるようなサイン波となる。すなわち、駆動交流電流値はサインカーブを描いて常に変動している。この状態のままでは、判定回路(マイコン)20で駆動交流電流Ioの値が正常か異常かを判断する判断閾値Vtを設定することは困難である。必ずその値Vtよりも低下する状態が周期的に生ずるからである。
【００１７】
そこで、この実施形態ではゼロクロス検出装置19が設けられており、駆動交流電源Ioが（＋）→（−）、（−）→（＋）に切り替わるタイミングを検出してゼロクロス検知電圧Vz（図２(C)及び図１)を発生した前後の一定期間、すなわち抵抗負荷14に電流が流れない瞬間の前後の一定期間を「不感帯期間Tx」とし、この期間内においてはマイコン20が検出感度を示さないようにする。逆に、その他の期間を「検出対象期間Ts」とし、この期間内において正常時に予想される電圧範囲Vdよりもやや下目の値を判断閾値Vtに設定する。
【００１８】
このようにすることで、抵抗負荷14にある程度の電流が流れるタイミングのみを有効に監視でき、かつ、判断閾値Vtは定数とすることができるので、判定がし易くなり、精度が高まる。
【００１９】
ゼロクロス検出装置19は既存の構成でも種々有るので、任意の構成のものを採用して構わない。図示されているものは電源に接続した変圧トランス出力を整流し、その整流電圧の波形で判定トランジスタの出力をオンオフし、ゼロクロス時に判断電圧Vzを出力させ、これをマイコン20に与えるように構成されているが、これに限らない。
【００２０】
もちろん、マイコン20がコネクタ接触不良Coffとの判定を下した場合は負荷駆動装置12に作用し、電源線路を強制的に開かせて抵抗負荷14への駆動交流電流Ioの供給を絶つのが良い配慮であるし、また、LED表示やブザー等々、適当なる可視的警報、可聴的警報のいずれか一方または双方を発し得る報知装置24を稼働させ、使用者に通知するように構成するのが望ましい。その後のコネクタ交換もしくは接触不良の原因が排除されてからの電源再投入以降において上記のような判定により正常であると判断された場合には、もちろん、警報を解除すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るコネクタ接触不良検出装置の一実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示したコネクタ接触不良検出装置の動作に関する説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
10  本発明によるコネクタ接触不良検出装置
11  交流電源
12  負荷駆動装置
13  コネクタ
14  抵抗負荷
15  電流検出装置
19  セロクロス検出装置
20  判断回路（マイコン）
24  報知装置
【図１】
2007135259.tif 000003
【図２】
2007135259.tif 000004